KR100751624B1 - 범퍼 바 - Google Patents

Abstract

차량에는 많은 요구 및 요망이 있어왔다. 이들 중의 한개는, 차량의 충격시에 승객 및 화물을 보호해야 한다는 것도 포함한다. 이들은 차량상의 다양한 부품이 충격시에 에너지를 흡수하고, 에너지를 분배하며, 에너지를 전도하도록 설계 및 제조가 되는 것으로 달성된다. 차량용 범퍼 바는 충돌시에 탄성적으로 또는 소성적으로 변형되어야만 한다. 본 발명은 이들 특성을 제공하는 기본구조의 범퍼 바를 제공한다. 본 발명은 길이방향으로 연장되어 있으며 폐쇄된 단면을 가지고, 차량의 통상의 진행방향으로 도출된 플랜지(1)와, 상부 웹(3) 및 하부 웹(4)을 가진다. 범퍼 바의 전방플랜지(1)에는 탄성적으로 변형가능한 홈(6)들이 구비된다.

Description

범퍼 바{Bumper bar}

본 발명은 차량용 범퍼 바에 관한 것이다.

완성차용의 많은 요구 및 요망이 있어왔다. 이들 중의 한개는, 차량의 충격시에 승객 및 화물을 보호해야 한다는 것도 포함한다. 이들은 차량상의 다양한 부품이 충격시에 에너지를 흡수하고, 에너지를 분배하며, 에너지를 전도하도록 설계 및 제조가 되는 것으로 달성된다.

만약 충돌물체로부터 차량으로의 에너지의 전달이 제한되어 있다면, 예를 들어 차량이 저속으로 충돌물체로 진행하면, 그 부품들이 힘들을 흡수 및 분배하여야만 하며, 그에 따라서 가능한한 적은 형상의 변화가 차량 및 부품에 일어나게 된다. 형상변화는 일시적인, 소위 "탄성변형"으로 되는 것이 바람직하다.

만약 충돌물체로부터 차량으로의 에너지의 전달이 크다면, 예를 들어 차량이 고속으로 충돌물체로 진행하면, 에너지를 흡수하는 부품들은 힘들을 흡수 및 분배하여, 에너지가 가능한한 제어가능한 방식으로 되도록 사용되며, 예를 들어 차량의 특정한 부품이 미리 파괴될 목적으로 특정되고 구성되며, 충돌후에 용이하게 대체될 수 있는 그러한 부품들을 파괴하도록 에너지를 사용함으로써 가능해진다. 이는 통상 "소성변형" 이라 한다.

차량들은 요구되는 운전성능, 외부 및 내부의 칫수 및 공간을 제공하는 디자 인을 가져야만 한다. 차량은 소비자의 욕구 및 기대에 부응하는 외관을 가져야만 한다. 종종 사고시의 안전과 차량의 설계사이에는 갈등이 있게 된다. 소형이고, 빠르며 종종 형상에 있어서 최소한인 차량들이 다수개의 잘 꾸며진 안전공간과 함께 대형인 차량보다 구매자들의 주의를 끌고 있다.

사고시의 안전에 대한 요구가 늘어감에 따라 범퍼 바의 기본구조에도 변형이 있게 되었다. 현재는 폐쇄된 단면을 가지는 범퍼 바가 일반적이다. 이러한 범퍼 바의 형상은 범퍼 바가 충돌력 및 토션부하를 흡수하고 최적인 방식으로 스트레인을 분배하도록 한다. 빔(beam)은 기본적으로 소성변형하도록 구성된 것이다. 이러한 구성의 범퍼 바의 외부규격은 비교적 대형으로 되며, 범퍼 바에 대한 상당한 공간이 필요하게 된다.

종래의 공지된 범퍼 바들은 탄성변형이 가능하도록 하는 적어도 하나의 재료층으로 피복된다. 재료의 층은 연성이며 유연하여 저속에서의 충돌시에는 오목한 흠만 생기도록 되어 있다. 오목한 홈이 형성되는 재료의 층은 다시 되돌아가도록 되어 있어야만 하며 원래의 형상으로 복귀하게 된다. 재료의 층은 폼 폴리머 (foamed polymers) 기타 유사한 재료로 형성된다. 기타의 재료및 다른 층들이 부가적으로 사용되어 안정성, 보호면, 매력적인 외관 및 기타의 특성을 부여할 수 있다.

이러한 재료의 층을 가지는 범퍼 바에 관련된 하나의 문제는 이러한 범퍼 바의 용적이 커지게 된다는 점이다. 재료의 층은, 그의 기능을 완수하려면 비교적 두꺼워야만 하며, 이는 다시 범퍼 바의 크기를 증가하게 된다.

그러한 범퍼버에 관한 다른 문제는 매우 비싸다는 점이다. 재료의 층은 그 자체로도 비싸며, 재료의 취급과 그 범퍼 바의 제조 및 후속하는 자동차의 제조등이 고가로 된다.

기타의 문제점들은 재료의 층이 일반적으로 기후와 주위환경에 의존적이며 차량의 다른 부품보다 먼저 노후되는 경향이 있다는 점이다. 충돌시에 손상을 입게되는 재료의 층은 수리가 어렵거나 불가능하며, 이는 범퍼 바가 손상되지 않는 경우에도 새로 장착되거나 새로운 재료층이 제공되어야 한다는 것을 의미한다. 이는 또 다른 비용을 포함하게 된다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하고, 충돌시에 탄성적으로 또는 소성적으로 변형될 수 있는 기본적인 구조를 가지는 범퍼 바를 제공하는 것이며, 특허청구의 범위 제 1 항에 의하여 정의되는 특징을 가지는 것이다. 본 발명의 실시예를 도 1 을 참조하여 기술하며, 도 1 은 본 발명에 따른 범퍼 바를 나타내며 범퍼 바의 길이방향 축에 수직인 단면을 나타낸다.

범퍼 바는 차량의 각 측면상에 배치된 측면 빔(본 발명의 특징이 아니므로 도시는 생략함)의 앞끝단상에서, 차량의 전방끝단에 수평방향으로 탑재된다. 측면빔으로의 범퍼 바의 탑재는 자유로운 방식을 선택하여 행해진다. 범퍼 바가 차량에 탑재되었을 때, 그의 기본 기능은 충돌시에 차량과 물체사이에서 전달되는 에너지를 받아들이고, 흡수하며, 분산 및 안내하는 것이다. 범퍼 바는 반드시 차량의 전방으로부터 직접 혹은 전방으로부터 경사지게 작용하는 충돌시의 힘을 잡아놓아야 한다. 이하의 기술내용에 있어서, 차량의 전방끝단은 방향지시기준을 제공한다. "전방"이라는 용어는 차량이 일반적으로 주행하는 방향을 나타내며, "후방"은 그 반대방향을 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 범퍼 바는 판금재로 만들어진다; 강철이 가장 적절한 재료이다. 보론강(Boron鋼)이 양호한 결과를 제공하며 경제적으로도 유리하다. 범퍼 바는 길게 연장되어 형성되며, 단면이 폐쇄된 튜브형상을 가진다. 범퍼 바는 전방 플랜지 (1)와, 후방 플랜지(2), 상부 웹(3) 및 하부 웹(4)을 포함하여 구성된다. 플랜지(1) 및 (2)와 웹(3) 및 (4)은 하나의 부품을 구성하며, 같은 재료로 되어 있고 범퍼 바의 기본적인 외형을 결정한다. 전방 플랜지(1)는 탑재되었을 대 차량의 이동방향으로 전방을 향하며 차량과 충돌물체 사이의 1차 접촉면이 된다. 후방 플랜지 (2)는 범퍼 바를 차량상의 측면 빔의 앞끝단에 부착하는 것이 가능하게 한다. 웹(3) 및 (4)에는 범퍼 바의 길이방향축에 횡방향으로 놓여지는 벤드, 홈 또는 기타 유사한 디자인(5)이 마련될 수 있어서, 기타의 요인중에서도 범퍼 바의 설계 및 소성변형에 관하여 범퍼 바의 특성에 영향을 주게 된다.

전방플랜지(1)는 전체적으로 혹은 부분적으로 범퍼 바를 따라서 놓여지는 홈(6)이 마련된다. 이들 홈(6)은 작으며, 마이크로홈으로 알려져 있으며, 이는 이 범퍼 바가 전방플랜지(1)에 많은 양의 재료를 가짐을 의미한다. 길이방향의 홈(6)들은 범퍼 바의 전체 길이에 걸쳐서 연장된다. 상기 전방 플랜지(1)는, 범퍼 바를 따라서 놓여지며, 상기 범퍼 바가 차량에 탑재되었을 때 전방에 위치하여 충돌물체와 제일 먼저 부딪치게 되는 부분들인 2개의 부분(1a 및 1b)을 포함하여 구성된다. 또한 상기 전방 플랜지(1)는 범퍼 바를 따라 놓여지고, 상기 범퍼 바의 안쪽으로 도출되며, 상기 2개의 길이방향 부분(1a) 및 (1b) 사이의 플랜지재료로 형성되는 도랑형상의 오목부(7)를 더 포함한다. 상기 2개의 길이방향 부분(1a) 및 (1b)들에는, 이들의 표면 전체를 덮는 길이방향의 마이크로 홈(6)이 마련된다.

충돌물체로부터 차량으로의 에너지의 전달이 한정되는 충돌에 있어서는, 전방 플랜지내의 재료가 탄성적인 방식으로 거동하게 된다. 이 때, 그 충돌력은 흡수되고 상기 마이크로 홈(6)을 따라 퍼진다. 상기 충돌력은 상기 마이크로 홈(6) 내의 재료를 통하여 분산되고 그 홈들을 따라 운반된다. 상기 전방 플랜지(1) 및 그의 홈(6)들은 이들의 원래의 형상으로 복귀하고 형상에 있어서 큰 변화는 없게 된다.

홈(6)들은 미리 사전에 적용된 재료의 층과 동일한 방식으로 작용한다. 범퍼 바의 전방플랜지상의 홈(6)들은 범퍼 바들이 피복된 재료의 층으로 전체적으로 혹은 부분적으로 대체된다. 범퍼 바에 대한 외부피복 또는 재료의 얇은 에너지흡수층의 형태는 필요하지만 그의 비용이 현저하게 감소된다. 홈(6)들은 하나 이상의 공정, 예를 들면 롤(roll)성형 또는 프레스 공정등을 통하여 범퍼 바를 형성하는 성형공정시에 형성된다. 이러한 제조공정은 신속하며, 비용이 저렴하다.

홈(6)은 또한 지지기능을 가진다. 범퍼 바는 홈(6)에 의하여 길이방향으로 보다 강고해진다.

본 발명의 범위내에서, 범퍼 바의 특정부분의 상세한 디자인 및 기타의 해결방법이 가능하다. 홈과 밴드의 수효, 외관 및 구성등은 범퍼 바의 충돌특성을 제어하고 가변시키기 위하여 변화될 수 있다. 상술한 기술내용은 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명의 완전한 이해를 위한 안내내용으로서만 의도된 것이다.

Claims (6)

1. 길이방향으로 연장되는 차량용의 범퍼 바로서,

   상부 웹(3), 하부 웹(4), 후방 플랜지(2) 및 전방 플랜지(1)를 포함하여 구성되며, 이들 모두는 판금재(sheet metal material)로 만들어지고 또한 이들은 함께 하나의 폐쇄된 단면을 형성하며,

   상기 전방 플랜지는 차량의 통상의 진행방향인 전방을 향해 위치한 범퍼 바에 있어서,

   상기 전방 플랜지는 마이크로 홈(microgrooves;6)들을 구비하여, 충돌물체로부터 차량으로 에너지가 전달되는 충돌 시에 상기 전방 플랜지가 탄성적으로 변형하는 방식으로 거동할 수 있는 것을 특징으로 하는 범퍼 바.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 홈(6)들은 전방 플랜지(1)를 따라 범퍼 바의 길이방향으로 놓여지는 것을 특징으로 하는 범퍼 바.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 범퍼 바에 놓여지는 상기 마이크로 홈(6)들은, 상기 범퍼 바의 전체길이를 덮는 것을 특징으로 하는 범퍼 바.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전방 플랜지(1)는 범퍼 바를 따라 놓여진 적어도 2개의 부분(1a, 1b)과, 상기 범퍼 바를 따라 놓이고 범퍼 바의 안쪽을 향하여 도출되며 상기 범퍼 바를 따라 놓여진 2개의 부분(1a, 1b)의 사이에 형성되는 도랑형상의 오목부(7)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 범퍼 바.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 범퍼 바를 따라서 놓여지는 부분(1a, 1b)들에는, 이들의 전체면에 걸쳐서 범퍼 바를 따라 놓여지는 마이크로 홈(6)들이 형성되는 것을 특징으로 하는 범퍼 바.

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